[发明专利]一种基于介质击穿产生电脉冲群的系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于高电压技术和电磁兼容试验领域，特别涉及一种产生电脉冲群的系统及方法。

背景技术

目前电网已向智能电网快速发展，智能变电站的建设也在快速增长，以自动化、信息化和交互化为主要特征的智能电网建设，采用了大量的电子设备、光通讯设备。以电子式互感器为代表是21世纪电器设备的一项重大革命，其次各种智能模块、设备在线监测、自动化装置都在大量应用。但电子设备在电力系统应用必须解决在其环境下的电磁兼容问题，这是关系电网能否安全运行的关键。电子式互感器已是电网安全的最前端设备，电网的保护、各种操作都是依据电子式互感器提供的信号进行，电子式互感器的安全性直接决定了电网安全可靠性。

目前电子式互感器产品都是按照国标GB/T 17626电磁兼容等相关标准通过了型式试验，但应用到电力变电站出现了较多的电磁防护故障。国标GB/T 17626于2007年颁布，该标准等效采用IEC 61000-4 2000年标准。经过近几年在试验室和变电站的现场电磁环境测试，试验数据比对电磁兼容标准内容数据，初步研究分析认为该标准是一个通用的基础标准，不能完全满足电力系统实际的复杂电磁环境要求。在2000年前，国际上已开展了对特快速暂态过电压(VFTO)的研究，由于研究结果不成熟，没有把有关VFTO的暂态电磁环境数据编制到标准中，根据有关文献研究资料，AIS和GIS的隔离开关在倒闸操作过程产生的电磁干扰最为强烈。目前初步测试在这个过程产生的电磁暂态数值要远超过标准值，标准与实际工况存在巨大差别是目前电子式互感器电磁防护性能故障问题的关键。我国等效采用了IEC标准，国内开展相关研究也很少，我国已建成1000kV输电线路，其特高压变电站的电磁环境数据也只能靠国内研究解决。

作为电力系统中最为重要的开关设备，对电力线路和电力设备起着控制、调节和保护的重要作用，并在电力系统中大量广泛使用，但是在开关分合过程会产生强烈的电磁骚扰，强烈的骚扰导致电子式互感器发出错误信号，进而引起保护误动作的事故，甚至严重时造成设备无法投运，以隔离开关的操作最为典型，而且随着电压等级的不断升高、电网容量的不断增大，隔离开关操作产生的骚扰越来越强。在电力系统运行由于运行方式或投切负荷的需要开关要比较频繁的操作，如隔离开关切合高压空载母线、投切变压器、投切线路等，在开关操作时，高压母线上会产生复杂的瞬态电压和电流，并且在母线周围空间产生瞬态电磁场。这些瞬态电磁过程不仅幅值较高，而且包含的频率分量从50Hz到上百MHz，这就会对变电站内工作的电子式互感器产生电磁骚扰，从而影响电子式互感器的正常工作，进而造成电网保护误动，严重影响电网的安全运行。

目前用于电力系统的电子式互感器和其他电子设备所应用的试验标准主要是GB/T 17626，该标准的试验特点是：

1、该试验标准有多个单项试验项目，如：电快速瞬变脉冲群抗扰度试验，浪涌(冲击)抗扰度试验、脉冲磁场抗扰度试验等；

2、以上试验是单项进行的，不是对所有试验项目同时施加；

3、目前标准试验参数，如电压、脉冲电流的幅值和频率与实际变电站的工况有较大出入，且骚扰强度明显低于变电站的实际运行工况；

4、目前进行的试验属于元件级试验并不是系统级试验，而实际运行过程中是系统级的，元件级试验并不能完全反映出系统级在实际运行中的工况。

根据以上4点原因，目前按照标准进行的电磁兼容试验结果不能完全满足变电站的实际运行工况要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于介质击穿产生电脉冲群的系统及方法，能够产生模拟变电站实际运行工况的电磁环境，使得电子式互感器和其他电子设备的抗电磁干扰检测更加准确。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于介质击穿产生电脉冲群的系统，包括交流电源AC、电源侧电容C1、控制开关SW、等效回路阻抗Z、负载侧电容C2和放电间隙GP；交流电源AC的输出端和电源侧电容C1一端连接控制开关SW一端，控制开关SW另一端连接放电间隙GP的一端，放电间隙GP的另一端通过等效回路阻抗Z连接负载侧电容C2一端，负载侧电容C2另一端和电源侧电容C1另一端接地。

进一步的，放电间隙GP设置于密闭壳体内。

进一步的，密闭壳体内填充有空气、SF₆或绝缘液体。

进一步的，所述绝缘液体为变压器油。

进一步的，密闭壳体内为真空环境。

一种基于介质击穿产生电脉冲群的方法，包括：